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Mesure in vivo du changement de couleur des dents
naturelles sous l’effet de la déshydratation : étude d’un
groupe de patients de moins de trente ans
Adrien Boucher
To cite this version:
Adrien Boucher. Mesure in vivo du changement de couleur des dents naturelles sous l’effet de la déshydratation : étude d’un groupe de patients de moins de trente ans. Chirurgie. 2015. �dumas-01245445�
Université de Bordeaux
Collège des Sciences de la Santé
UFR des Sciences Odontologiques
Année 2015 N° 86
Thèse pour l’obtention du
DIPLOME D’ETAT de DOCTEUR EN CHIRURGIE DENTAIRE Présentée et soutenue publiquement
Par BOUCHER Adrien Né le 28/04/1989 à Limoges (87)
Le 14/12/2015
Mesure in vivo du changement de couleur des dents
naturelles sous l’effet de la déshydratation : étude d’un
groupe de patients de moins de trente ans
Directeur de thèse :
Dr Jean-Philippe PIA
Membres du jury
Président Mme M.J. BOILEAU Professeur des Universités
Directeur M J.P. PIA Assistant Hospitalo-Universitaire
Rapporteur M J.F. LASSERRE Maître de Conférences des Universités
Assesseur M C. BOU Maître de Conférences des Universités
UNIVERSITE DE BORDEAUX
Président M. Manuel TUNON de LARA Directeur de Collège des Sciences de la Santé M. Jean-Luc PELLEGRIN
COLLEGE DES SCIENCES DE LA SANTE
UNITE DE FORMATION ET DE RECHERCHE DES SCIENCES ODONTOLOGIQUES
Directrice Mme BERTRAND Caroline 58-02 Directrice Adjointe – Chargée de la Formation initiale Mme ORIEZ-PONS Dominique 58-01 Directeur Adjoint – Chargé de la Recherche M. FRICAIN Jean-Christophe 57-02 Directeur Adjoint – Chargé des Relations
Internationales M. LASSERRE Jean-François 58-02
ENSEIGNANTS DE L'UFR
PROFESSEURS DES UNIVERSITES
Mme Caroline BERTRAND Prothèse dentaire 58-02
Mme Marie-José BOILEAU Orthopédie dento-faciale 56-02
Mme Véronique DUPUIS Prothèse dentaire 58-02
M. Jean-Christophe FRICAIN Chirurgie buccale – Pathologie et thérapeutique 57-02 MAITRES DE CONFERENCES DES
UNIVERSITES
Mme Elise ARRIVÉ Prévention épidémiologie – Economie de la santé –
Odontologie légale 56-03
Mme Cécile BADET Sciences biologiques 57-03
M. Etienne BARDINET Orthopédie dento-faciale 56-02
M. Michel BARTALA Prothèse dentaire 58-02
M. Cédric BAZERT Orthopédie dento-faciale 56-02
M. Christophe BOU Prévention épidémiologie – Economie de la santé –
Odontologie légale 56-03
Mme Sylvie BRUNET Chirurgie buccale – Pathologie et thérapeutique 57-02 M. Sylvain CATROS Chirurgie buccale – Pathologie et thérapeutique 57-02 M. Stéphane CHAPENOIRE Sciences anatomiques et physiologiques 58-03 M. Jacques COLAT PARROS Sciences anatomiques et physiologiques 58-03 M. Jean-Christophe COUTANT Sciences anatomiques et physiologiques 58-03 M. François DARQUE Orthopédie dento-faciale 56-02 M. François DE BRONDEAU Orthopédie dento-faciale 56-02
M. Yves DELBOS Odontologie pédiatrique 56-01
M. Raphael DEVILLARD Odontologie conservatrice- Endodontie 58-01
M. Emmanuel D'INCAU Prothèse dentaire 58-02
M. Bruno ELLA NGUEMA Sciences anatomiques et physiologiques 58-03 M. Dominique GILLET Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01 M. Jean-François LASSERRE Prothèse dentaire 58-02
M. Yves LAUVERJAT Parodontologie 57-01
Mme Odile LAVIOLE Prothèse dentaire 58-02
Mme Javotte NANCY Odontologie pédiatrique 56-01
M. Adrien NAVAUD Prothèse dentaire 58-02
Mme Dominique ORIEZ Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01 M. Jean-François PELI Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01 M. Philippe POISSON Prévention épidémiologie – Economie de la santé –
Odontologie légale 56-03
M. Patrick ROUAS Odontologie pédiatrique 56-01
M. Johan SAMOT Sciences biologiques 57-03
Mme Maud SAMPEUR Orthopédie dento-faciale 56-02
M. Cyril SEDARAT Parodontologie 57-01
Mme Noélie THEBAUD Sciences biologiques 57-03
M. Eric VACHEY Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01 ASSISTANTS
Mme Audrey AUSSEL Sciences biologiques 57-03
M. Wallid BOUJEMAA AZZI Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01
M. Julien BROTHIER Prothèse dentaire 58-02
M. Mathieu CONTREPOIS Prothèse dentaire 58-02
M. Guillaume CRESTE Prothèse dentaire 58-02
Mme Clarisse DE OLIVEIRA Orthopédie dento-faciale 56-02 M. Cédric FALLA Prévention épidémiologie – Economie de la santé –
Odontologie légale 56-03
M. Guillaume FENOUL Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01
Mme Elsa GAROT Odontologie pédiatrique 56-01
M. Nicolas GLOCK Sciences anatomiques et physiologiques 58-03
Mme Sandrine GROS Orthopédie dento-faciale 56-02
Mme Olivia KEROUREDAN Odontologie conservatrice – Endodontie 58-02 Mme Alice LE NIR Sciences anatomiques et physiologiques 58-03 Mme Karine LEVET Prévention épidémiologie – Economie de la santé –
Odontologie légale 56-03
M. Alexandre MARILLAS Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01
Mme. Marie MEDIO Orthopédie dento-faciale 56-02
Mme Darrène NGUYEN Sciences biologiques 57-03
Mme. Alice NOUREDDINE Prothèse dentaire 58-02
Mme Chloé PELOURDE Orthopédie dento-faciale 56-02 Mme Candice PEYRAUD Odontologie pédiatrique 56-01
M. Jean-Philippe PIA Prothèse dentaire 58-02
M. Mathieu PITZ Parodontologie 57-01
Mme. Charlotte RAGUENEAU Prothèse dentaire 58-02
M. Clément RIVES Odontologie conservatrice – Endodontie 58-01 M. François ROUZE L’ALZIT Prothèse dentaire 58-02
M. François VIGOUROUX Parodontologie 57-01
Chirurgie buccale – Pathologie et thérapeutique 57-02 01/11/2015
Remerciements
A notre Président de thèse
Madame le Professeur Marie-José BOILEAU Professeur des Universités - Praticien Hospitalier
Sous-section Orthodontie 56-02
Vous m’avez fait l’honneur d’accepter la présidence de cette thèse.
Veuillez trouver ici, Madame le Professeur, le témoignage de ma profonde gratitude et de mes sentiments les plus respectueux.
A notre Directeur de thèse
Monsieur le Docteur Jean-Philippe PIA Assistant Hospitalo-Universitaire
Sous-section prothèse 58-02
Je vous suis très reconnaissant d’avoir accepté de diriger cette thèse et de m’avoir fait confiance pour mener à bien cette étude à vos côtés. Je tiens à vous remercier pour votre enseignement, vos conseils, votre disponibilité pendant ces deux belles années de clinique à Saint-André.
Que cet ouvrage témoigne de toute ma reconnaissance et de mon profond respect.
A notre Rapporteur de thèse
Monsieur le Docteur Jean-François LASSERRE
Maître de Conférences des Universités – Praticien Hospitalier
Sous-section prothèse 58-02
Je vous remercie de la spontanéité avec laquelle vous avez accepté de corriger mon travail et de faire partie de ce jury. Je me souviendrai de la qualité de votre enseignement et de votre sympathie au cours de notre voyage en Belgique avec l’optionnel esthétique. Veuillez trouver ici, Monsieur, l’expression de ma profonde reconnaissance.
A notre Assesseur
Monsieur le Docteur Christophe BOU
Maître de conférences des Universités - Praticien hospitalier
Sous-section Prévention épidémiologie – Economie de la santé – Odontologie légale 56-03
Je me souviendrai de votre implication et de votre bienveillance au cours de mes vacations hospitalières. Grâce à vous, on apprenait dans la bonne humeur à Saint-André !
Je vous prie de trouver dans ce travail toute l’expression de ma gratitude.
A notre Assesseur
Monsieur le Docteur Mathieu CONTREPOIS Assistant Hospitalo-Universitaire
Sous-section prothèse 58-02
Je suis très sensible à l'honneur que vous me faites en acceptant de participer à ce jury de thèse.
Je me souviendrai des bons moments partagés lors de notre voyage en Belgique ! Aussi m’est-il agréable de vous témoigner mon profond respect.
Remerciements personnels
A mes parents,
Merci pour tout l’amour que vous m’apportez. Vous avez toujours été présents pour moi. Je vous dédie cette thèse, aboutissement de votre éducation. Je vous aime.
A Nadège ma petite femme d’amour,
Mon petit doudou, nous avons franchi main dans la main toutes ces années d’études. Merci pour ton soutien, ta douceur et ton affection. Je n’imagine pas la vie sans toi. Je t’aime de tout mon cœur.
A mes frères et sœurs Julien, Mathieu, Anne et Gabrièle,
Merci d’avoir consacré autant de temps à vous occuper du petit Didi ! Je vous serai éternellement reconnaissant. Vous avez toujours su me protéger et me montrer l’exemple à suivre. Je vous aime fort.
A mes grands-parents Mamie Monique, Papy Guy, Mémé Reynou et Pap,
Vous m’avez toujours soutenu dans les étapes de la vie. Merci pour toute votre bienveillance et votre générosité. Je vous aime très fort.
Pap, je pense très fort à toi et je sais que tu veilles sur moi.
A tata Domi et tonton Jean-Marie,
Merci pour votre gentillesse et votre soutien, en particulier pendant la délicate période de la P1 ! Je vous aime
A Fabi, mon cousin chéri !
Merci de toujours avoir été présent dans les bons moments comme dans les difficiles. Sans toi, je n’aurai pas eu ma P1 et je ne soutiendrai pas ma thèse aujourd’hui. Je t’en serai éternellement reconnaissant. Je t’aime fort.
A Cécile, merci pour toute l’aide fournie au cours de nos études !
A Alicia,
Tu as toujours été un modèle de sérieux pour moi. Je suis fier de t’avoir comme cousine. Je t’aime fort.
A tonton Christophe, Valérie, Sarah, Charles et Arnaud, Merci pour votre amour.
A mes parrain, parraine, marain et marraine tonton Domi, tatie Nicole, Serge et Isabelle, Merci pour votre soutien et votre affection sans faille. Vous comptez beaucoup pour moi. Je vous aime fort.
Tonton Domi, mon parrain adoré qui m’a donné le goût des sciences, je te dédie cette thèse. Je sais que tu veilleras toujours sur moi.
A Manu mon 3ème grand frère ! Merci pour ta gentillesse et ta bienveillance.
A Marylène,
Vous m’avez accueilli à bras ouverts dans votre famille. Veuillez trouver ici le témoignage de mon affection.
A mes amis,
A Gilou, Daboul, David et Christian ! Je me souviendrai des batailles de polochons, des ventriglisses et des imitations d’animaux à Jay de Beaufort ! Le voyage au Pérou restera un moment inoubliable ! Merci pour votre amitié !
A Bertrand et David ! Je me souviendrai de nos talents d’animateurs à la sono, de nos vacances mouvementées à Rouffiac et à Lacanau et bien sûr de nos appels nocturnes sous la tente !
A la team coloc Val, Tim et Loulou ! Que de bons souvenirs partagés cours Pasteur ! Je n’oublierai jamais nos matchs de ping-pong, nos terribles soirées ambiancées, les interminables siestes de l’ami Marrien, les bons petits plats de Val et la bonne humeur de Loulou ! Merci pour votre amitié !
A Emile, Hugo, Edouard, PA, Adrien, Guitou, Lucas, Christophe, Micka, Tim et Val ! Que de moments inoubliables passés ensemble ! Je me souviendrai des après-midi V&B, des soirées mousse chez l’ami PA, des week-end ski, des pyramides infernales, de la tendresse d’Hugo à mon égard ! Je ne vous remercierai jamais assez pour tout ce que vous avez fait pour mon enterrement de vie de garçon ! Vous êtes géniaux ! Merci pour votre amitié !
A Lucas ! mon joailler préféré ! Merci pour tout ce que tu as fait pour nous rendre heureux avec Nadège ! Je suis fier de t’avoir comme ami.
A la team filles Julia, Anneso, Cécile B, Loulou, Aude, Juliette, Sophie, Caro, Mappy, Camille! Merci pour ces soirées infernales, ces WEI, rallyes, galas qui resteront gravés. Merci pour votre amitié !
A steph ! Merci pour ta gentillesse et ta confiance. Je t’en suis très reconnaissant.
Un grand merci à tous les copains qui ont accepté d’être mes cobayes pour la réalisation de cette thèse !
Table des matières
I. INTRODUCTION ... 9
II. GENERALITES SUR LA COULEUR ET SON RELEVE ... 10
1. Lumière et vision des couleurs ... 10
2. Les dimensions fondamentales de la couleur ... 12
2.1. Luminosité ... 13
2.2. Saturation ... 13
2.3. Teinte ... 13
3. L’espace chromatique des dents naturelles ... 14
3.1. Systèmes de représentation des couleurs CIE L*a*b* et CIE L*C h° ... 14
3.2. La banane chromatique ... 16
3.3. Comparaison des couleurs ... 18
4. Caractéristiques optiques des dents naturelles... 20
4.1. La dentine ... 21
4.2. L’émail ... 21
4.3. Comparatif dents jeunes et âgées ... 22
5. Le relevé de la couleur des dents ... 22
5.1. Le relevé visuel... 23
5.2. Le relevé instrumental ... 26
6. Déshydratation et couleur des dents ... 29
III. EXPERIMENTATION ... 30 1. Objectifs ... 30 2. Matériel et méthode ... 30 2.1. Analyse spectrophotométrique ... 30 2.2. Analyse statistique ... 37 3. Résultats ... 39
3.1. Etude des valeurs initiales des coordonnées de couleur des dents naturelles ... 39
3.2. Etude des changements des coordonnées de couleur des dents naturelles lors des phases de déshydratation et de réhydratation ... 44
3.3. Différence de couleur ∆E ... 51
4. Discussion ... 52
IV. CONCLUSION ET IMPLICATIONS CLINIQUES ... 59
TABLE DES ILLUSTRATIONS... 61
I.
INTRODUCTION
L’émergence et le développement de l’esthétique en odontologie ont été rendus possible dans les années 1980-90 par la combinaison de trois éléments moteurs : les nouveaux besoins, les progrès techniques et conceptuels. L’amélioration globale de la santé bucco-dentaire a fait apparaître de nouveaux besoins dont l’esthétique fait partie. Les normes sociales actuelles (beauté, réussite personnelle) ainsi que le concept de santé qui vise à un état de complet bien-être physique, mental et social concourent à faire naître une importante demande esthétique. Les progrès techniques (collage, céramique, implantologie) et conceptuels (préservation tissulaire, écoute des doléances esthétiques des patients) ont permis de répondre à cette demande grandissante (1).
En 1967, Alfred Yarbus montre que la majorité des personnes focalisent leur attention sur les yeux et la bouche. Ces observations peuvent s’expliquer par le caractère dynamique, mais également par le contraste entre les différentes structures les composant : au niveau de l’œil entre l’iris, la pupille et la sclère et au niveau de la bouche entre les lèvres, les gencives et les dents. Le sourire joue donc un rôle essentiel dans l’esthétique du visage (2).
En odontologie, les principaux facteurs du succès esthétique d’une restauration conservatrice ou prothétique sont l’intégration biologique, la forme, l’état de surface et la couleur. En 2007, G.R. Samorodnitzky-Naveh montre que la couleur des dents est la première raison d’insatisfaction des patients (3). L’étape du choix de la couleur ne doit pas être sous-estimée par le praticien qui doit appliquer une méthodologie rigoureuse afin que sa restauration soit parfaitement intégrée dans le sourire.
Après avoir redéfini les bases fondamentales de la couleur, nous étudierons l’espace chromatique et les propriétés optiques des dents naturelles, ainsi que les techniques permettant de relever leur couleur. Une expérimentation permettra de mettre en évidence les propriétés décrites précédemment par l’évaluation du changement de couleur des dents sous l’effet de la déshydratation et la durée nécessaire pour un retour à la couleur initiale chez le patient jeune (moins de 30 ans).
II.
GENERALITES SUR LA COULEUR ET SON RELEVE
1. Lumière et vision des couleurs
La lumière du soleil est constituée d’ondes électromagnétiques dont une partie est visible par l’œil humain. La couleur est la sensation que nous avons des différentes longueurs d’onde qui constituent la lumière visible. Cet ensemble de longueurs d’onde appelé « spectre visible » s'étend de 390 nanomètres (violet) à 780 nanomètres (rouge). En deçà et au-delà de ces limites se trouvent les rayonnements ultraviolets et infrarouges. Les radiations visibles peuvent se classer en sept tendances colorées (les couleurs de l’arc-en-ciel) : violet, indigo, bleu, vert, jaune, orange, rouge (4).
Figure 1 : spectre de la lumière blanche (source : profil-couleur)
La perception de la couleur met en jeu de nombreux éléments : la nature de la lumière qui éclaire l’objet, l’action des pigments de l’objet sur cette lumière, la détection des couleurs par l’œil et l’interprétation par le cerveau (5). La couleur d’un objet peut être définie comme l’ensemble des longueurs d’ondes réfléchies et perçues par l’œil, après absorption (ou non) d’une partie du spectre incident par cet objet (6).
Éclairés par un spectre lumineux complet et continu (lumière du jour), certains matériaux réfléchissent toutes les lumières monochromatiques reçues, ils apparaissent blancs tandis que d’autres les absorbent toutes, ils sont alors perçus noirs. La plupart n’en absorbent et n’en réfléchissent qu’une partie et apparaissent diversement colorés.
Par exemple, une tomate éclairée par la lumière du soleil apparait rouge car elle absorbe toutes les longueurs d’ondes excepté celles du rouge qu’elle rediffuse.
Si nous exposons la tomate à une lumière où le rouge est absent du spectre lumineux (lumière bleue par exemple), elle apparait noire car elle absorbe tout le spectre partiel et ne rediffuse aucune des radiations incidentes.
Figure 2 : la lumière est nécessaire pour percevoir les couleurs
L’œil humain possède 2 types de cellules photoréceptrices, situées sur la rétine, qui servent à décomposer les informations lumineuses reçues en signaux électriques envoyés au centre visuel du cortex occipital via le nerf optique :
- les cônes (7 millions) assurent la vision des couleurs et la vision photopique (vision diurne). Il existe 3 types de cône possédant chacun des pigments sensibles au rouge, au vert et au bleu. L’excitation à divers degrés de ces 3 types de photorécepteurs nous permet de voir des lumières polychromatiques contenant souvent une multitude de longueurs d’ondes. On parle de trivariance de la couleur. La vision trichomatique de l’homme lui permet de discerner 300 000 couleurs, plus facilement dans les nuances de vert ou de rouge que les nuances de bleu, les cônes sensibles à cette couleur étant les moins nombreux et les plus fragiles.
- les bâtonnets, beaucoup plus nombreux (120 millions), sont sensibles à l’intensité lumineuse et permettent la vision scotopique (vision crépusculaire) (6–10).
2. Les dimensions fondamentales de la couleur
(8,10–16)
En 1901, Munsell définit la couleur selon 3 variables : la luminosité, la saturation et la teinte. La gamme complète des couleurs est représentée par un espace géométrique cylindrique où chaque couleur est définie par 3 coordonnées en rapport avec l’axe vertical, le rayon du cylindre et sa périphérie.
Figure 3 : localisation de la rétine au niveau de l’œil et courbes d’absorbances des cônes et des bâtonnets (pointillés) pour l’Homme (source : ac-nice)
2.1. Luminosité
Appelée aussi valeur (value en anglais), clarté (lightness), brillance (brightness), elle correspond à la quantité de blanc ajoutée à une teinte de base, c’est-à-dire le degré de clarté ou d’obscurité d’une couleur.
La luminosité est représentée par l’axe vertical noir – blanc du cylindre de Munsell appelé axe neutre. Toutes les couleurs situées sur un même plan de coupe horizontal du cylindre possèdent la même luminosité.
Son estimation doit s’effectuer dans une ambiance lumineuse de faible intensité afin de stimuler au mieux les bâtonnets rétiniens.
Il ne faut pas confondre luminance et luminosité :
- La luminance appartient au domaine de la physique et correspond à l’intensité lumineuse réelle et mesurable d’une source de lumière (s’exprime en candela par mètre carré cd/m²) - La luminosité appartient au domaine sensoriel et est l’interprétation de cette luminance par la vision humaine (s’exprime en %, noir L = 0, blanc L = 100)
2.2. Saturation
Appelée aussi intensité de couleur, densité de teinte ou pureté de teinte (« chroma » en anglais), elle correspond à la quantité de pigments purs contenus dans une couleur.
Elle varie selon l’axe horizontal (rayon) dans le cylindre de Munsell. Une teinte pure (saturée à 100%) se situe sur le cercle périphérique. La teinte se désature en se rapprochant de l’axe vertical blanc – noir de saturation nulle en teinte. La saturation est donc la différence entre la couleur et un ton de gris de même luminosité, mesurée sous la forme d’une distance à l’axe neutre.
- une couleur lumineuse et saturée est dite « vive »
- une couleur lumineuse et désaturée est dite « pâle », « rompue », ou « pastel » - une couleur foncée et saturée est dite « profonde »
- une couleur foncée et désaturée est dite « rabattue »
Appelée aussi ton, tonalité chromatique ou chromaticité (« hue » en anglais), la teinte correspond aux sensations colorées que l’œil perçoit grâce aux 3 types de cônes rétiniens: rouge, vert, bleu, jaune, orange, violet etc. elle caractérise la longueur d’onde dominante de la lumière réfléchie par un objet.
Les teintes pures de même luminosité sont réparties sur la périphérie d’une section horizontale du cylindre de Munsell.
3. L’espace chromatique des dents naturelles
3.1. Systèmes de représentation des couleurs CIE L*a*b* et CIE L*C h° (5,8,10–12,16–20)
La Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) est une organisation pour les normes en matière de mesures et d’évaluation des couleurs. Elle est à l’origine de la création de plusieurs systèmes de représentation des couleurs appelés espaces colorimétriques. Le dernier modèle développé en 1976 sous le nom de CIE L*a*b* repère une couleur suivant 3 coordonnées pour couvrir l'intégralité du spectre visible par l'œil humain :
· L’axe vertical (axe « neutre ») qui mesure la luminosité, exprimée en pourcentage (0 pour le noir à 100 pour le blanc).
· L’axe horizontal -a +a qui représente l’axe vert - rouge (a˂0 vert, a˃0 rouge) avec des valeurs allant de -127 à +128.
. L’axe horizontal -b +b qui représente l’axe bleu - jaune (b˂0 bleu, b˃0 jaune) avec des valeurs allant de -127 à +128.
Il est également possible de représenter le système CIE L*a*b* avec les variables L* (luminosité), C (saturation) et h° (angle de tonalité chromatique) sans modifier la répartition des couleurs de l’espace L*a*b*. Les axes pour l’espace de couleurs L*C h° sont identiques à ceux de l’espace L*a*b* la différence est liée au fait que le système L*C h° utilise des coordonnées cylindriques alors que le système L*a*b* utilise des coordonnées cartésiennes. Cet autre système peut être rapproché du cylindre de Munsell dans la forme, mais avec les coordonnées spécifiques du système L*a*b*.
Dans le système CIE L*, a*, b*, C, h° :
- chaque plan de couleur horizontal défini par les axes –a +a et –b +b correspond à un niveau de luminosité « L* ».
- la saturation : « C » (Chroma) est représentée par la distance entre l’emplacement de la couleur et l’axe neutre vertical.
- la teinte « h°» (hue) correspond à l’angle formé entre l’axe +a et l’emplacement de la couleur. Il varie de 0 à 360° :
- les angles entre 0° et 90° sont les tonalités rouge, orange et jaune - les angles entre 90° et 180° sont les teintes jaune, vert-jaune et vert
- les angles entre 180° et 270° sont les teintes vert, cyan (vert – bleu) et bleu
- les angles entre 270° et 360° sont les teintes bleu, magenta qui repassent au rouge à 360° (comme à 0°)
La conversion entre L*a*b* et L*C h° s’effectue selon les formules suivantes : - L* demeure
- C = (a*2 + b*2)1/2 - h° = tan-1 (b*/a*)
Le système L*C h° est plus simple pour définir une couleur car les 3 valeurs définies ou calculées correspondent aux 3 dimensions fondamentales de la couleur : luminosité, saturation et teinte.
3.2. La banane chromatique
L’espace chromatique des dents naturelles, communément appelé « banane chromatique » peut être représenté dans une sphère utilisant le système de codage CIE L*a*b* (6,8,16).
Il a été étudié à de nombreuses reprises. En 2008, A. Joiner a effectué une revue de littérature regroupant 10 études qui évaluent la couleur moyenne des incisives maxillaires (17). L’analyse montre des valeurs élevées de luminosité et dont les variations sont conséquentes (entre 38,0 et 89,5 selon Gozalo-Diazet al. par exemple).
Les valeurs du paramètre a* ainsi que ses variations sont faibles, la fluctuation la plus importante (-8,07 – +9,21) est retrouvée dans l’étude de Zhu et al (17).
Les études montrent que les valeurs du paramètre b*, bien que majoritairement supérieures à 6, sont relativement faibles (17).
Figure 7 : l’espace chromatique des dents naturelles dans la sphère chromatique CIE L*a*b (source : documentation VITA)
L’espace qui en découle est un rhomboïde haut situé dans l’espace chromatique et s’étirant le long de l’axe vertical noir - blanc, ce qui signifie que, malgré les variations importantes de luminosité des dents naturelles, celles-ci sont très lumineuses.
Ce rhomboïde est proche de l’axe vertical noir – blanc et est étroit dans le sens transversal, ce qui signifie que les dents naturelles sont peu saturées et ne présentent que de faibles variations saturation (6,8,16,19,20).
Dans certaines études (17), la banane chromatique se situe, dans le plan horizontal, dans un cadran compris entre l’axe des rouges +a* et l’axe des jaunes +b*, tout en étant plus proche de l’axe des jaune, ce qui donne une teinte jaune-orangée aux dents naturelles. Dans d’autres études (17), une partie de la banane se situe entre l’axe de rouge +a* et l’axe des jaunes +b*, et une autre (plus petite) entre l’axe des jaune +b* et l’axe des vert –a*, ce qui signifie que certaines dents ont une teinte jaune-vert mais avec une composante jaune largement prépondérante.
L’orientation oblique de haut en bas de l’espace chromatique avec sa partie supérieure plus interne montre que les dents plus lumineuses sont aussi moins saturées (dents jeunes) et que les dents plus sombres sont aussi plus saturées (dents âgées).
La luminosité est le facteur le plus important de réussite de la couleur des dents prothétiques car c’est la dimension qui varie le plus dans l’espace chromatique des dents naturelles ; viennent ensuite la saturation puis la teinte (6,8,15,16).
3.3. Comparaison des couleurs
Le modèle CIE L*a*b* permet d’évaluer la différence entre 2 couleurs par le calcul d’une valeur notée ΔE. Cette valeur correspond à la distance séparant 2 points de couleur dans l’espace colorimétrique et est calculée par la racine de la somme des carrés des différences entre les variables L*, a*, b* (5,10,17,21,22) :
ΔE= [(L*1-L*2)2+ (a*1-a*2)2+ (b*1-b*2)2]1/2 = [(ΔL*)2+ (Δa*)2+ (Δb*)2]1/2
Figure 8 : représentation dans l’espace CIE L*a*b* du calcul de la différence de couleurs ΔE entre 2 points colorés A et B (source : E. D’Incau)
Lors d’un essayage, une dent prothétique peut présenter la même couleur apparente qu’une dent naturelle bien que leurs coordonnées tridimensionnelles soient différentes (10). Des études (23–28) ont permis de quantifier des seuils de discrimination et d’acceptabilité de différence de couleur grâce au ΔE :
- Le seuil de discrimination correspond à une différence de couleur détectée par 50% des observateurs.
- Le seuil d’acceptabilité correspond à une différence de couleur que 50% des observateurs jugent acceptable, et pour laquelle 50% des observateurs décident de refaire la restauration (29,30).
Dans des conditions de colorimétrie expérimentale très favorables, on distingue : - Selon Kuehni et Marcus qui comparent des échantillons de textiles enduits de peinture mate, une différence de couleur tel que ΔE = 1 correspond au seuil de discrimination. Cela signifie que la moitié des observateurs ne détectent pas in vitro de différence de couleur entre 2 échantillons pour un ΔE ≤ 1 (23).
- Selon Seghi et al. qui comparent des disques de céramique monochromatique, 100% des observateurs font la différence entre 2 couleurs avec un ΔE = 2 (24).
- Selon Ruyter et al. qui comparent des échantillons de résine composite, une différence de couleur correspondant à un ΔE = 3,3 est considérée inacceptable par 50% des observateurs (25).
- Selon Ragain et al. qui comparent des disques de céramique translucide, une différence de couleur tel que ΔE = 2,7 correspond au seuil d’acceptabilité et est donc considérée inacceptable par 50% des observateurs (26).
Dans notre pratique clinique, les conditions visuelles sont imparfaites et la structure des dents est complexe, il en résulte des valeurs de ΔE associées aux seuils de tolérance différentes et plus élevées (30):
- Selon Johnston et Kao, le seuil de discrimination correspond à une différence de couleur telle que ΔE = 3,7 et le seuil d’acceptabilité correspond à un ΔE = 6,8, ce qui signifie qu’une différence clinique entre la couleur d’une dent et celle d’un échantillon teintier est retrouvée par 50% des observateurs pour un ΔE ≥ 3,7 et la différence de couleur est jugée inacceptable par 50% des observateurs pour un ΔE ≥ 6,8 (30).
- Selon Douglas et al. qui mesurent cliniquement les différences de couleur entre des dents en résines, le seuil de discrimination correspond à une différence de couleur telle que ΔE = 2,6 et le seuil d’acceptabilité correspond à un ΔE = 5,5, ce qui signifie que pour ce dernier seuil, 50% des observateurs décident de refaire la restauration (27).
Ils ont obtenu un seuil de discrimination pour une valeur ΔE = 1,9 et un seuil de d’acceptabilité pour un ΔE = 4,2 (28).
Tableau 1 regroupant les valeurs ΔE correspondant aux seuils de discrimination et d’acceptabilité in vitro et in vivo
Auteurs des études Type d’étude Seuil de discrimination Seuil d’acceptabilité Kuehni et Marcus (1979)
IN VITRO
1
Seghi et al.(1989) 2 (discrimination par
100% des observateurs) Ruyter et al.(1987) 3,3 Ragain et al.(2000) 2,7 Johnston et Kao (1989) IN VIVO 3,7 6,8 Douglas et al. (2007) 2,6 5,5 Alghazali et al (2012) 1,9 4,2
Il résulte de ces études que les seuils de discrimination sont significativement inférieurs aux seuils d’acceptabilité, il existe donc une tolérance chez le praticien avant de refaire une restauration (28).
L’établissement des seuils de discrimination et d’acceptabilité permet d’évaluer des différences de couleur entre les restaurations et les dents naturelles et ainsi de mettre en évidence de manière objective des erreurs lors du relevé.
4. Caractéristiques optiques des dents naturelles
La combinaison des 3 dimensions fondamentales de la couleur est insuffisante pour expliquer la couleur des dents naturelles. L’aspect visuel d’une dent est avant tout lié à la nature stratifiée de ses tissus : l’arrangement des cristaux minéraux constituant l’émail et la dentine, leur taille ainsi que leur densité conditionnent les phénomènes optiques des dents naturelles; il s’agit des phénomènes d’absorption, transmission, réflexion, opacité, translucidité, opalescence, fluorescence (6,16).
4.1. La dentine
Le noyau dentinaire opaque, riche en plusieurs masses de teintes, donne la tonalité chromatique et la saturation à la dent (8,16). Cette opacité entraine une réflexion lumineuse, c’est donc la dentine qui engendre majoritairement la luminosité des dents. La coque d’émail vient ensuite moduler les effets de luminosité (31).
La fluorescence est une propriété de la dentine à absorber un rayonnement incident ultraviolet de longueur d’onde comprise entre 330 et 340 nm et de réémettre spontanément un rayonnement visible de plus grande longueur d’onde dans les bleus. La fluorescence la plus importante est retrouvée au niveau cervical où la dentine est la plus épaisse (32).
4.2. L’émail
L’émail, en surface, est caractérisé par sa translucidité. C’est la propriété d’un corps à laisser passer une partie (translucidité) ou la totalité (transparence) de la lumière incidente. La translucidité de la dentine est de 40% et celle de l’émail est de 70% (8,9,15,16).
La coque amélaire semi-translucide modifie la luminosité de la dent car la lumière ne s’y réfléchit qu’en partie, l’autre partie étant transmise: plus une dent est translucide, plus sa luminosité baisse car une partie importante de la lumière pénètre dans la dent (31).
Au niveau incisal, la translucidité est forte car l’émail est épais et non soutenu par la masse dentinaire ; la luminosité y est faible. L’épaisseur d’émail diminue allant vers le collet laissant transparaître le noyau dentinaire coloré sous-jacent. La luminosité la plus forte est donc retrouvée au centre de la dent (8,10,15,16).
L’opalescence est la capacité de l’émail à différencier les longueurs d’ondes : les ondes courtes (bleues) sont réfléchies, les ondes longues traversent l’émail et apparaissent orangées de l’autre côté de la dent. On observe ces effets bleutés et orangés sur les bords d’émail naturel des dents jeunes (8,9,14)
- L’opacité et la saturation de la dent augmentent en allant vers le collet (33).
- La translucidité de la dent est faible au niveau cervical et augmente en direction incisale (33).
- La luminosité est moyenne en cervical, importante au niveau médian (réflexion lumineuse) et tend à baisser à partir du centre de la dent vers le bord incisal (transmission lumineuse) (31).
4.3. Comparatif dents jeunes et âgées
Les dents jeunes sont plus lumineuses que les dents âgées car l’émail des dents jeunes est plus épais et moins translucide (14).
Avec l’âge, l’émail s’affine et la coque restante est plus minéralisée rendant l’émail plus translucide et donc moins lumineux (14). L’usure incisale laisse voir le noyau dentinaire sous-jacent et les fêlures amélaires absorbent les colorations exogènes (16).
La dentine qui vieillit s’opacifie, devient plus foncée et plus saturée du fait des agressions multiples qui ont entrainé la formation des dentines secondaire et tertiaire.
Des effets d’opalescence sont retrouvés sur des dents jeunes où l’émail est épais et peu usé. L’augmentation de la fluorescence avec l’âge peut s’expliquer par la progression de la réticulation du collagène lors du vieillissement (32).
- Les dents jeunes sont donc lumineuses, claires, moins saturées avec une texture de surface marquée.
- Les dents âgées sont moins lumineuses, plus colorées, saturées avec un aspect de surface « émoussé luisant » (8,16,31,33,34).
5. Le relevé de la couleur des dents
Le choix de la couleur est un acte quotidien, que ce soit en prothèse fixée, amovible ou en odontologie conservatrice (35). La détermination de la couleur dentaire par les praticiens et sa transmission aux prothésistes restent des actes techniquement délicats à réaliser en raison de la complexité des structures dentaires, de la variabilité du facteur opérateur et de l'environnement lumineux dans lequel s'effectue cette procédure clinique (13). De ce fait la profession a cherché à fabriquer et à utiliser des aides à l'enregistrement de la couleur, allant des systèmes les plus simples tels que les teintiers manuels, aux systèmes les plus complexes tels que les colorimètres ou spectrophotomètres.
5.1. Le relevé visuel
Il consiste à choisir l’échantillon d’un teintier le plus proche de la dent naturelle à imiter (8). Le choix est réalisé dans une bouche propre, avant préparation et sur surfaces hydratées (29). L’environnement du cabinet doit être neutre, les interférences colorées doivent être supprimées (foulard, rouge à lèvres, maquillage vif). Le relevé s’effectue de préférence en lumière naturelle, avec une exposition solaire indirecte, en milieu de journée sous un ciel peu lumineux. Ces conditions n’étant pas toujours réunies, il faut disposer d’un éclairage artificiel dont l’éclairement est de 2000 lux et la température de couleur proche de 6500°K afin de se rapprocher des caractéristiques « lumière du jour avec ciel nuageux » qui comporte l’ensemble des ondes du spectre visible (36). Le scialytique doit être éteint car son éclairage trop intense (20000 lux) lave les couleurs et sa température (4000 à 5000 °k) dévie les couleurs vers l’orange. La lumière qu’il produit est donc totalement inadaptée pour voir les teintes (9).
Il existe 2 familles de teintiers : ceux construits par groupes de teintes (VITA Classical®, Chromascop® Ivoclar Vivadent) et ceux construits par groupes de luminosité (VITA Toothguide 3D-MASTER® et VITA Linearguide 3D-MASTER®).
Ces 2 derniers teintiers présentent un grand intérêt puisqu’ils tiennent compte de la nature tridimensionnelle de la couleur : ils donnent la priorité à la luminosité, facteur le plus important de la réussite de la couleur ; viennent ensuite la saturation et la teinte (10).
Ils comportent un échantillonnage important de 26 nuances colorées qui se répartissent par groupes équidistants dans tout l’espace chromatique de la « banane » (13,19).
Figure 10 : Teintier VITA Toothguide 3D MASTER® en niveaux de gris avec échantillons rangés par ordre de luminosité décroissante de la gauche vers la droite
Ces teintiers privilégient la luminosité selon un protocole de relevé de couleur standardisé : 1- Détermination de la luminosité : il existe 5 groupes allant de 1 (le plus lumineux) à 5
(le plus sombre). La sélection de la luminosité s’effectue en partant du groupe le plus foncé et doit être rapide, inférieure à 10 secondes afin d’éviter de saturer les bâtonnets. 2- Détermination de la saturation : en prenant comme point de départ la barrette échantillon notée M (middle) de la luminosité sélectionnée, on relève la saturation de 1 (le moins saturé) à 3 (le plus saturé).
3- Détermination de la teinte : le choix est réduit entre les sous-groupes L (Left) pour les teintes jaunâtres, R (Right) pour les tendances chromatiques rougeâtres et M (Middle) pour les tonalités chromatiques équilibrées.
Les données recueillies doivent être regroupées sur un schéma détaillé dans les 3 zones cervicale, médiane et incisale. Ce schéma doit fournir des informations sur les états de surface, les effets d’opalescence et de translucidité, les caractérisations (fêlures, taches blanches opaques de déminéralisation, colorations extrinsèques). Il peut être accompagné de prises de vue macrophotographiques qui permettent de mieux transmettre les informations recueillies au prothésiste (8,9).
Le VITA Linearguide 3D-MASTER®, qui contient le même nombre d’échantillons, est une version simplifiée du Toothguide 3D-MASTER®. Il ne comprend plus que 2 étapes pour le relevé de couleur : la première permet de déterminer la luminosité à l’aide de 6 échantillons classés par ordre décroissant de luminosité de 0 à 5. Dans la seconde étape, l’opérateur choisit dans une palette contenant des échantillons de même luminosité (préalablement sélectionnée) mais de saturation croissante (10).
Le relevé visuel peut être assisté par des lampes d’éclairage LED calibrées (Demetron Shade® Kerr, Trueshade® Optident) ou par des caméras intrabuccales (caméra Sopro® Acteon) (36).
Les méthodes visuelles sont subjectives. Elles dépendent de l’expérience clinique, des variations physiologiques oculaires de l’opérateur, de la fatigue oculaire, des altérations du vieillissement ou même de l’existence de pathologies telles que les dyschromatopsies (6,8,17,37–40).
L’environnement lumineux peut aussi influencer l’exactitude des couleurs à relever par effet de métamérisme. Ce sont les variations de couleur que subit un objet en fonction des différentes sources lumineuses qui l'éclairent. Cet effet est directement lié à la distribution spectrale de la source lumineuse. Deux couleurs absolument identiques sous un éclairage seront vues différentes sous un autre type d'éclairage. On rencontre ce problème avec une restauration invisible dans le sourire au fauteuil et qui devient inesthétique à la lumière extérieure. Il faut donc relever la couleur sous une source lumineuse calibrée et équilibre, type plafonniers 3965® Gamain, possédant les caractéristiques « lumière du jour » (T°couleur 6500°k, éclairement 2000 lux, IRC = 100) (9,14).
Malgré leurs avantages, ces teintiers présentent plusieurs limites dans le choix de la couleur : Ahn et col. ont montré en 2008 que la répartition des échantillons des teintiers
3D-MASTER® n’était pas aussi régulière dans l’espace chromatique que le suggère le fabricant. Elle est tout de même meilleure qu’avec les teintiers organisés par groupes de teintes (41). De plus, l’erreur entre la couleur de la dent naturelle et l’échantillon le plus proche, notée ΔEab, est inférieur à 2 (donc indécelable par l’œil humain) dans seulement 1/3 des cas (42).
5.2. Le relevé instrumental
Afin de réduire la subjectivité et les imprécisions des méthodes visuelles comparatives, des instruments de mesure de la couleur sont apparus sur le marché depuis une quinzaine d’années : ce sont les colorimètres et les spectrophotomètres qui rendent le choix de la couleur plus scientifique et objectif (36). Leur but est de pallier aux limites de quantification de la couleur que présentent les teintiers actuels. Les colorimètres et les spectrophotomètres peuvent quantifier numériquement les couleurs (43).
5.2.1. Les colorimètres
Ils effectuent une mesure de la couleur par un procédé optique permettant de relier le flux lumineux réfléchi par l’échantillon aux composants colorimétriques. La lumière réfléchie par la dent passe à travers 3 filtres (rouge, vert, bleu) derrière lesquels 3 photo-diodes mesurent l’intensité du rayonnement reçu. Ces 3 mesures sont combinées en un résultat unique (44).
Ces appareils doivent être étalonnés sur le blanc avant chaque mesure pour compenser le vieillissement de la lampe source (36). Certains donnent une mesure ponctuelle ou en 3 points de la dent (Shade-X de X-Rite, Chromatis de MHC, Shade Eye Chroma Meter de Shofu) alors que d’autres fournissent une véritable cartographie 3D qui tient compte de la luminosité, de la saturation et de la teinte (Shade Scan de Cynovad, Shade Vision de X Rite, Digital Shade Guide de Rieth) (10,43).
Les mesures sont moins précises que celles recueillies avec les spectrophotomètres (8).
Ils effectuent une mesure spectrale (non limitée au rouge, vert et bleu comme les colorimètres) du flux lumineux réfléchi sous leur propre source lumineuse qui est une lumière incidente polychromatique visible, non influencée par l’éclairage du cabinet. La dent à évaluer est frappée par la lumière émise par le spectrophotomètre et devient complètement saturée de lumière. Le spectre réfléchi capturé par la sonde de l’appareil est mesuré en de nombreux points et il est comparé à une base de données pour exprimer la couleur selon le codage international CIE L, a*, b*. Plusieurs millions de points peuvent être analysés à la surface de la dent par l’ordinateur intégré dans l’appareil.
Ces appareils doivent être étalonnés sur un échantillon céramique de référence avant chaque mesure (8,36,43).
Parmi ces appareils, Le VITA Easyshade ® Advance 4.0, utilisé dans notre étude expérimentale, est composé d’une pièce à main sans fil qui permet d’effectuer les mesures de la couleur des dents et d’un chargeur sur lequel se fixe la borne d’étalonnage contenant un échantillon céramique de référence. La mesure se fait à l’aide de fibres optiques, par un spot central (capteur, pointe de la sonde de la pièce à main) de 5mm de diamètre qu’il est nécessaire de positionner correctement sur la surface dentaire à analyser. La lumière source émise grâce à des LED blanches haute puissance est de type D65, ce qui correspond à une température de couleur d’environ 6500°K avec des plages de longueurs d’ondes émises s’étendant de 400 à 700 nm. Sa résolution spectrale est de 25 nm.
Cet appareil convertit les données reçues en code référence des teintiers VITA Classical® et 3D MASTER®. Il fournit aussi les valeurs L*a*b*, C, h° ainsi que le ΔE entre la couleur mesurée et l’échantillon de teintier le plus proche. Les mesures peuvent être ponctuelles ou en 3 points de la dent (zones cervicale, médiane et incisale) (43).
Figure 13 : (A) étalonnage de l'appareil, (B) relevé de couleur en mode "mesure ponctuelle" (1er dessin sur l'écran) ou mode "mesure 3 zones" (3ème dessin sur l'écran), (C) résultat d'une mesure exprimée dans le système CIE L*, a*, b*, C, h° et la teinte 3D Master associée
Selon Kim-Pusateri (45), on distingue 3 notions :
- la fidélité (précision, fiabilité, « reliability » en anglais) correspond à l’étroitesse de l’accord entre les valeurs mesurées obtenues par des relevés répétés d’un même objet : un instrument de grande fidélité donne des mesures faiblement dispersées mais qui peuvent être éloignées de la valeur vraie.
- La justesse (« accuracy » en anglais) est la faculté d'un instrument à donner des mesures dont la moyenne est proche de la valeur vraie, cependant les mesures peuvent être dispersées entre elles.
=) La combinaison de la fidélité et de la justesse définissent l’exactitude d’un instrument de mesure.
Le VITA Easyshade®, parmi l’ensemble des dispositifs spectrophotométriques de mesure de la couleur des dents, est l’un des systèmes les plus fiables (96,4%) et plus justes (92,6%) (45,46).
Chen et al. ont effectué une revue systématique de la littérature sur les études comparant méthodes visuelles et instrumentales et observent que les mesures spectrophotométriques sont plus fidèles et justes que les relevés visuels (47). Cependant, c’est lors du relevé de la luminosité que les résultats entre les 2 méthodes sont les plus proches, cette dimension restant la plus importante lors du choix de la couleur (48). Il s’agit de 2 méthodes complémentaires qui doivent être combinées pour améliorer l’esthétique de nos restaurations (49).
6. Déshydratation et couleur des dents
Les propriétés optiques des dents peuvent être modifiées lors de leur déshydratation. Il a été observé que les dents apparaissent plus lumineuses, plus blanches lorsqu’elles sont soumises à une déshydratation (5,50). L’eau a un indice de réfraction supérieur (n = 1,33) à celui de l’air (n = 1) (51). Lorsque la dent se déshydrate, l’eau contenue dans l’émail est remplacée par de l’air ; la différence d’indices de réfraction entre l’eau et l’air entrainerait une augmentation de la dispersion de la lumière dans l’émail le rendant plus opaque. L’augmentation d’opacité induirait une réflexion plus importante de photons et la luminosité tendrait à augmenter (51,52). Le même phénomène se produit dans les hypominéralisations de l’émail, les fluoroses et les MIH (Hypominéralisation Molaires-Incisives) (51,52). De même, l’augmentation de luminosité des dents liée à leur déshydratation est retrouvée dans des études sur l’éclaircissement dentaire (53).
Au cours des soins, l’aspiration avec la pompe salivaire, l’utilisation du spray d’air, la prise d’empreintes, l’emploi du champ opératoire sont des procédures cliniques quotidiennes qui peuvent entrainer un dessèchement des dents.
Plusieurs études ont montré un changement de couleur des dents lorsqu’elles se déshydratent (18,29). Burki et al. (29) ont évalué ces modifications sur une population d’âge hétérogène (25 à 57 ans); il serait intéressant de réaliser une étude similaire en prenant le même nombre de candidats (20) mais d’âge plus homogène (jeune entre 21 et 28 ans) du fait des variations structurelles et optiques des dents en fonction de l’âge.
III. EXPERIMENTATION
1. Objectifs
- Evaluer le changement de couleur des dents suite à une déshydratation et la durée nécessaire pour un retour à la couleur initiale après réhydratation chez le patient jeune (moins de 30 ans) - Evaluer si les variations de couleur sont plus ou moins importantes en fonction :
- du genre : hommes / femmes
- de la localisation: 3 zones de la couronne dentaire (cervicale, médiane et incisale)
2. Matériel et méthode
Une approbation du Comité de Protection des Personnes Sud-Ouest et Outre-Mer III a préalablement été obtenue afin de pouvoir réaliser cette étude expérimentale.
2.1. Analyse spectrophotométrique
2.1.1. Population
L’étude a été réalisée auprès de 20 sujets volontaires (10 hommes et 10 femmes, sex ratio = 1), dont l’âge était compris entre 21 et 28 ans. La moyenne d’âge des femmes était de 25.4 ans, celle des hommes de 24.9 ans et la moyenne d’âge globale était de 25.2.
Nous avons étudié 10 incisives centrales maxillaires droites (5 sur des femmes et 5 sur des hommes) et 10 incisives centrales maxillaires gauches (5 sur des femmes et 5 sur des hommes) afin d’avoir un ratio = 1.
L’étude a consisté à mesurer la couleur d’une des deux incisives centrales maxillaires des candidats sélectionnés en utilisant le spectrophotomètre VITA EASYSHADE ADVANCE 4.0®. Des mesures ont été effectuées avant déshydratation, et après la mise en place d’un champ opératoire sur la dent sélectionnée toutes les 10 minutes pendant 30 minutes (période de déshydratation de la dent). Puis, des mesures ont été prises après dépose du champ opératoire toutes les 10 minutes pendant 30 minutes (période de réhydratation).
Les mesures ont été effectuées au niveau de 3 sites de la couronne dentaire : cervical, médian et incisal.
Les données ont été collectées selon le codage CIE L*a*b*, C, h°.
2.1.3. Critères d’inclusion
Les incisives centrales maxillaire gauche ou droite (11 ou 21) sélectionnées devaient être vitales, intactes, non restaurées et n’ayant pas subi de traumatismes ou de traitement d’éclaircissement. Les patients avaient moins de 30 ans afin que l’étude porte sur des dents jeunes ayant un émail épais.
2.1.4. Critères d’exclusion
- patients de plus de 30 ans
- présence de restaurations conservatrices ou prothétiques
- présence de traitement d’ODF : brackets, colle orthodontique résiduelle, contention orthodontique
- présence de phénomènes d’usure pathologique : bruxisme, érosions
- présence de pathologies parodontales : gingivite avec gencive œdématiée érythémateuse, parodontite avec perte d’attache et dénudement radiculaire
- présence de pathologies salivaires : hyposialie, sécheresse buccale, xérostomie, syndrome de Gougerot Sjögren
- présence d’anomalies de structure : MIH, amélogénèse imparfaite
2.1.5. Déroulement de l’expérimentation pour chaque candidat
Lors de la première séance, l’ensemble du protocole de l’étude a été expliqué au candidat et un consentement éclairé oral a été obtenu.
Le protocole s’est déroulé en 2 étapes :
- Confection des guides de repositionnement du spectrophotomètre VITA EASYSHADE ADVANCE 4.0®.
- Relevé de couleur 3 zones au cours de la déshydratation et de la réhydratation de la dent
2.1.5.1. Confection des guides de positionnement
Afin d’assurer un positionnement fiable et reproductible du spectrophotomètre lors des mesures, 3 guides de repositionnement ont été confectionnés pour chaque dent testée, chacun présentant un orifice circulaire différant pour chaque zone étudiée (cervicale médiane et incisale).
Pour ce faire, après examen clinique et validation des critères d’inclusion, 3 empreintes de l’arcade maxillaire ont été réalisées pour chaque patient à l’aide d’un porte-empreinte perforé et d’alginate comme matériau d’porte-empreinte. Ces porte-empreintes ont été coulées afin d’obtenir 3 modèles en plâtre (Fuji rock ® EP GC, plâtre type 4). Une plaque de Polychlorure de vinyle (PVC) rigide thermoformable (THERMO FORM Hard Bite) de 1mm d’épaisseur, utilisée habituellement pour réaliser des gouttières occlusales, a été thermoformée sur chacun des moulages, puis découpée afin d’englober la dent étudiée ainsi que les 2 dents adjacentes. Les limites périphériques se situaient légèrement en deçà du collet pour ne pas interférer avec la gencive marginale tout en assurant une stabilité satisfaisante et donc un repositionnement fiable et reproductible du guide. Chacun des 3 guides a été ensuite perforé soit au niveau cervical, médian ou incisal à l’aide d’une fraise boule diamantée de 5mm de diamètre correspondant au diamètre de la sonde du spectrophotomètre VITA EASY SHADE 4.0®. Notons qu’avant le thermoformage des plaques, sur chacun des moulages, la dent étudiée a été préalablement divisée au crayon de papier en 3 parties égales dans le sens cervico-incisal pour délimiter les 3 zones dentaires étudiées permettant ainsi de bien visualiser chaque zone à perforer.
Figure 15 : guides de positionnement pour le relevé de couleur au niveau cervical, médian et incisal
2.1.5.2. Relevé de couleur
Lors de cette séance, le patient a été invité à s’installer au fauteuil et à caler sa tête afin de minimiser les mouvements lors de la prise de mesures.
L’opérateur a vérifié que les surfaces dentaires étaient exemptes de plaque dentaire, qui pourrait constituer un biais lors de la prise des mesures.
L’ensemble du protocole a été réexpliqué.
2.1.5.2.1. Mesures initiales
Les 3 guides de positionnement ont été essayés sur la dent étudiée pour s’assurer que l’enfoncement, l’ajustement et la stabilité étaient correctes.
Un étui de protection en plastique a été mis sur la sonde de l’Easyshade afin de respecter les règles d’hygiène et d’éviter la transmission d’infections.
Avant chaque série de mesures, le spectrophotomètre a été étalonné, ce qui lui permet d’assurer fiabilité et précision des résultats. Pour ce faire, après allumage de l’appareil en maintenant appuyé au moins 2 secondes sur la touche de la partie supérieure de l’appareil ou sur les touches de commandes, le symbole « Etalonnage » est sélectionné dans le menu « Réglages », puis la pièce à main est placée dans la borne d’étalonnage de manière à ce que
la pointe de la sonde (capteur) soit bien en contact avec la pastille de référence en céramique en formant un angle de 90° et l’étalonnage est effectué en appuyant sur la touche de mesure. Deux brefs signaux sonores indiquent que la procédure d’étalonnage est terminée.
Après étalonnage, l’appareil est prêt à fonctionner et le menu de mesure s’affiche : le mode « mesure de la zone de dent » a été sélectionné pour définir la couleur de base au niveau cervical médian et incisal.
Des mesures au niveau de chacune des 3 zones avec guides de positionnement en place ont été effectuées avant la mise en place du champ opératoire pour évaluer la couleur initiale de l’incisive étudiée avant sa déshydratation.
Afin d’obtenir des mesures correctes, certaines règles d’utilisation de l’appareil sont à respecter :
- la pointe de la sonde doit être maintenue perpendiculairement à la surface dentaire analysée et bien plaquée contre celle-ci, les guides rigides n’assurant qu’un positionnement correct et reproductible de la sonde du spectrophotomètre au niveau du tiers cervical, médian ou incisal.
Figure 16 : placement correct du capteur du spectrophotomètre VITA EASYSHADE ADVANCE 4.0® (documentation VITA)
Figure 17 : relevé de couleur à l’état initial avec guide en place et photo avec référentiel teintier 3D Master
2.1.5.2.2. Mesures lors de la période de déshydratation de la dent
Le principe est d’entrainer la déshydratation de la dent étudiée par la mise en place d’un champ opératoire qui empêche tout contact entre la dent et la salive ou l’air expiré chargé de vapeur d’eau.
Afin que les guides puissent être positionnés parfaitement et pour éviter que la feuille de digue ne remonte au niveau cervical de la dent analysée, 6 perforations ont été réalisées dans la feuille de caoutchouc à l’aide d’une pince de Ainsworth isolant les dents du secteur incisivo-canin maxillaire (de 13 à 23). La feuille a été clampée sur les prémolaires maxillaires (14 et 24), puis tendue sur un cadre de digue.
Le relevé de couleur 3 zones avec guides en place a été effectué toutes les 10 minutes pendant 30 minutes (t = 10 minutes, t = 20 minutes et t = 30 minutes).
Figure 18 : champ opératoire mis en place
Figure 20 : relevé de la couleur pendant la période de déshydratation de la dent
2.1.5.2.3. Mesures lors de la période de réhydratation de la dent
A t = 30 minutes, le champ opératoire a été déposé et le patient a été invité à boire à un verre d’eau.
Les mêmes mesures que précédemment avec guides en place mais sans champ opératoire ont été réalisées toutes les 10 minutes pendant 30 minutes (t = 40 minutes, t = 50 minutes et t = 60 minutes) afin d’évaluer l’évolution de la couleur des dents lors de leur réhydratation.
2.2. Analyse statistique
Les données recueillies ont été saisies dans le logiciel Microsoft® Excel. Les données ont été analysées avec le logiciel statistique XLSTAT.
Le test non paramétrique des rangs signés de Wilcoxon pour échantillons appariés a été utilisé pour évaluer si des différences significatives de couleur existaient entre l’état initial et la période de déshydratation ainsi que celle de réhydratation.
Nous étions en présence d’échantillons appariés car nous avons comparé les valeurs recueillies sur la même zone d’une même dent à différents moments sur chacun des 20 sujets. Le test a été effectué en étudiant la moyenne μ des différences entre deux séries statistiques. Dans le cas où les deux échantillons ont la même distribution, cette moyenne est nulle.
L’hypothèse nulle à tester était donc H0 : « μ = 0 » qui correspond à « il n’y a pas de différence statistiquement significative entre la couleur des dents avant et après déshydratation ».
Précisément, ce test a consisté en la comparaison des valeurs initiales de chaque coordonnée (L, a, b, C, h°) recueillies chez les 20 candidats pour chaque site (collet, corps, bord incisal) avec les valeurs mesurées à t = 10min, t = 20 min, t = 30 min (période de déshydratation), t = 40 min, t = 50 min et t = 60 min (période de réhydratation) et de nous donner la valeur-p qui nous permet de rejeter ou non l’hypothèse nulle.
Le test non paramétrique de Mann Whitney a été utilisé pour évaluer si les variations de couleur étaient plus ou moins importantes en fonction du genre (hommes / femmes) et de la localisation dentaire (1/3 cervical, 1/3 médian et 1/3 incisal).
Ce test permet d’étudier des échantillons indépendants : nous avons comparé les variations des coordonnées de couleur ΔL, ΔC, Δh°, Δa et Δb calculées entre l’état initial et t = 10 min, t = 20 min, t = 30 min, t = 40 min, t = 50 min, t = 60 min entre les dents des hommes et celles des femmes, avec pour hypothèse nulle : « les variations des coordonnées de couleur en fonction du temps sont identiques chez les hommes et les femmes », et selon 3 sites dentaires avec pour hypothèse nulle : « les variations des coordonnées de couleur en fonction du temps sont identiques au niveau des zones cervicale médiane et incisale.
Le principe du test est de déterminer si les deux échantillons indépendants observent la même distribution. L’hypothèse nulle générale était donc la suivante : « La distribution de la variable est la même dans les deux échantillons ».
Le test de Mann Whitney a aussi été utilisé pour évaluer si des différences statistiquement significatives existaient pour chacun des paramètres de la couleur L*, a*, b*, C, h° entre les zones cervicale, médiane et incisale à l’état initial.
Les résultats des différents tests ont été donnés sous forme d’une p-value, probabilité d’obtenir la même valeur du test si l’hypothèse nulle est vraie. Selon le résultat du calcul, on a obtenu les conclusions suivantes (seuil de signification fixé à 0,05) :
p ≤ 0.05 : forte présomption contre l’hypothèse nulle différence statistiquement significative
p ˃ 0.05 : faible présomption contre l’hypothèse nulle pas de différence statistiquement significative
Calcul de la différence de couleur ΔE :
La valeur moyenne ΔE a été calculée au niveau cervical, médian et incisal entre l’état initial et t = 10 min, t = 20 min, t = 30 min, t = 40 min, t = 50 min et t = 60 min (intervalle de confiance de 95%) pour évaluer si le changement de couleur était cliniquement perceptible.
3. Résultats
3.1. Etude des valeurs initiales des coordonnées de couleur des dents naturelles
- Luminosité L
Lors du relevé de couleur avant la mise en place du champ opératoire, la luminosité L* moyenne était plus importante au niveau de la zone cervicale, suivie par la zone médiane et par la zone incisale qui présentait la luminosité moyenne la plus faible (figure 21 et tableau 1).
Le test de Mann Whitney a confirmé que la zone cervicale était statistiquement plus lumineuse que les zones médiane (p-value 0.02) et incisale (p-value 1,2×10-4), et que la zone médiane était statistiquement plus lumineuse que la zone incisale (p-value 0.02).
Les valeurs de luminosité recueillies au niveau des 3 régions étaient comprises entre 70,2 et 84,7 pour un maximum de 100. On peut conclure que malgré les différences inter-sites, les dents naturelles étudiées étaient très lumineuses (figure 21 et tableau 2).
Figure 21 : Luminosité moyenne au niveau cervical médian et incisal
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Tableau 2 : moyennes, minimum (min) et maximum (max) des coordonnées CIE L*, a*, b*, C, h° à l’état initial au niveau cervical, médian et incisal
Etat initial (t= 0) Zone cervicale Zone médiane Zone incisale Luminosité L* moyenne 82,2 79,6 77 min - max 75,6 – 87 72,3 – 84,7 70,2 – 84,3 Saturation C moyenne 20,2 16,4 14,5 min - max 14,8 – 28,7 12,1 – 24,9 8,9 – 20,9 Teinte h° moyenne 91,8 94 96,4 min - max 87,3 – 96 88,7 – 98,7 89,7 - 107 a* moyenne -0,5 -1 -1,4 min - max -1,6 – 1,2 -2,2 – 0,5 -2,6 – 0,1 b* moyenne 20,2 16,4 14 ,5 min - max 14,8 – 28,7 12,1 – 24,9 8,5 – 20,9 Maximum
- Paramètres a* (saturation sur l’axe –a +a vert-rouge) et b* (saturation sur l’axe –b +b bleu-jaune):
Les valeurs du paramètre a* recueillies à l’état initial étaient comprises entre -2,6 et 1,2, proche de 0 (très peu d’influence sur la saturation C). Les moyennes de a* au niveau des 3 régions étaient négatives, ce qui signifie que la majorité des valeurs relevées étaient situées sur l’axe des verts -a (tableau 2 et figure 22). Le test de Mann Whitney a montré que la zone cervicale présentait une saturation en vert statistiquement inférieure par rapport aux zones médiane (p-value 0.04) et incisale (p-value 3×10-3) et donc une plus grande proximité avec l’axe neutre. Le test n’a pas permis de montrer de différence statistiquement significative de a* entre les zones médiane et incisale (p ˃ 0.05).
Les valeurs du paramètre b* recueillies étaient comprises entre 8,5 et 28,7, toutes positives situées sur l’axe des jaunes +b (tableau 2 et figure 22). Le test de Mann Whitney a montré que la zone cervicale présentait une saturation en jaune statistiquement plus importante que les zones médiane (p-value 4×10-3) et incisale (p-value 1.5×10-4). Le test n’a pas permis de montrer de différence statistiquement significative de b* entre les zones médiane et incisale (p ˃ 0.05).
Figure 22 : répartition des couleurs relevées à l’état initial au niveau des zones cervicale, médiane et incisale dans le plan horizontal défini par les axes –a* +a* vert- rouge et –b* + b* bleu – jaune
